题目
函数 f(x)= x^2 + 2x - 1 在区间 [0, 2] 上应用拉格朗日中值定理时,满足定理要求的 xi = ( ).A. (1)/(3)B. 1C. (2)/(3)D. (3)/(2)
函数 $f(x)= x^2 + 2x - 1$ 在区间 $[0, 2]$ 上应用拉格朗日中值定理时,满足定理要求的 $\xi = (\ )$.
A. $\frac{1}{3}$
B. $1$
C. $\frac{2}{3}$
D. $\frac{3}{2}$
题目解答
答案
B. $1$
解析
拉格朗日中值定理的核心是:若函数在闭区间$[a,b]$上连续且在开区间$(a,b)$内可导,则存在一点$\xi \in (a,b)$,使得导数$f'(\xi)$等于区间内的平均变化率$\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$。本题的关键在于:
- 验证函数满足定理条件(多项式函数天然满足);
- 计算端点函数值求出平均变化率;
- 求导并解方程找到满足条件的$\xi$。
步骤1:计算端点函数值
- $f(2)$:
$f(2) = 2^2 + 2 \cdot 2 - 1 = 4 + 4 - 1 = 7$ - $f(0)$:
$f(0) = 0^2 + 2 \cdot 0 - 1 = -1$
步骤2:求平均变化率
$\frac{f(2) - f(0)}{2 - 0} = \frac{7 - (-1)}{2} = \frac{8}{2} = 4$
步骤3:求导并解方程
- 导数:
$f'(x) = 2x + 2$ - 方程:
$2\xi + 2 = 4 \implies 2\xi = 2 \implies \xi = 1$
步骤4:验证$\xi$是否在区间内
$\xi = 1 \in (0, 2)$,满足条件。